欢迎来到知嘟嘟! 联系电话:13095918853 卖家免费入驻,海量在线求购! 卖家免费入驻,海量在线求购!
知嘟嘟
我要发布
联系电话:13095918853
知嘟嘟经纪人
收藏
专利号: 2021116803293
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 测量;测试
更新日期:2025-03-30
缴费截止日期: 暂无
价格&联系人
年费信息
委托购买

摘要:

权利要求书:

1.一种模糊加权鉴别信息提取的黄山毛峰等级鉴定方法,其特征在于,包括如下步骤:S1 ,采集黄山毛峰样本的近红外光谱:用傅里叶近红外光谱仪对黄山毛峰样本进行扫描,将采集到的黄山毛峰的近红外光谱数据存储在计算机中;S2,使用标准正态变量(SNV)对黄山毛峰近红外光谱进行预处理;S3,对黄山毛峰的近红外光谱数据进行维度压缩,使用主成分分析(PCA)对预处理后的黄山毛峰近红外光谱数据进行维度缩减;S4,黄山毛峰茶叶近红外光谱的特征信息提取:采用模糊加权方法对S3中维度缩减后的光谱数据进行特征信息的提取,计算出鉴别向量矩阵D;S5,根据鉴别向量矩阵D进行分类。2.根据权利要求1所述的一种模糊加权鉴别信息提取的黄山毛峰等级鉴定方法,其特征在于,所述步骤S1中,所述黄山毛峰样本包括特级一等、特级二等、特级三等、一级、二级、三级共六个等级,每个等级的黄山毛峰各采集60个,共有360个样品。3.根据权利要求1或2所述的一种模糊加权鉴别信息提取的黄山毛峰等级鉴定方法,其特征在于,采集360个样本的具体方法如下:用电子天平称量各等级茶叶约3.0克,然后将称量好的茶叶放入200毫升烧杯中,将100℃的水倒入烧杯中;待茶汤冷却至室温后,过滤掉茶渣,使用移液枪将少量茶汤滤液放入石英盘中,然后通过Antaris  II近红外仪进行测量,Antaris  II近红外光谱仪开机预热1小时,设置光谱仪波长范围为10000~4000cm‑1,光谱仪的采样模式设置为透射模式,光谱仪的采样频率、扫描间隔和采样次数分别设置为4cm‑1、3.857cm‑1和32,采集的光谱数据为1557维数据,每个样品采样3次,取平均值作为后续的实验光谱。4.根据权利要求1或3所述的一种模糊加权鉴别信息提取的黄山毛峰等级鉴定方法,其特征在于,所述S3对黄山毛峰的近红外光谱数据进行维度压缩时具体方法如下:采用主成分分析法计算近红外光谱数据的特征以及特征向量,将获得前6个最大特征值对应的特征向量作为光谱数据的投影降维向量,从而将1557维的黄山毛峰光谱数据降维至6维,对降维后的数据进行训练集和预测集划分,每种等级的黄山毛峰取70%(42个)作为训练集,剩余的每个等级的30%(18个)作为预测集。5.根据权利要求4所述的一种模糊加权鉴别信息提取的黄山毛峰等级鉴定方法,其特征在于,所述S4的方法具体如下:S4.1,初始化参数:黄山毛峰的训练样本数为n=252,即每个等级42个训练样本,预测样本数为n1=108,即每个等级18个预测样本,模糊权重指数m=2,类别数为c=6;S4.2,计算第k(1≤k≤252)个训练样本xk(xk为第t(1≤t≤6)类训练样本)隶属于第i(1≤i≤6)类的模糊隶属度μik:其中dik和dij表示样本xk和xj到类中心ci的欧式距离,图4为黄山毛峰训练集的模糊隶属度值;计算得:S4.3,计算数据的每一类的中心ci:计算得:

S4.4,计算模糊类间散射矩阵Sfb、模糊总体散射矩阵Sft和模糊加权全局模糊总体散射矩阵SWt:这里,是训练样本的均值,为加权后的训练样本均值,αkj是

一个n×n的近邻关系矩阵,||xj‑xk||表示样本xj和样本xk的欧式距离,

σ2为训练样本的方差;计算得:

S4.5,计算模糊总体散射矩阵Sfb的逆矩阵Sft‑1与模糊类间散射矩阵Sfb的乘积矩阵的特征值λ和特征向量其中,λ是的特征值,是相应的特征向量;把计算获得的特征值λ按从大到小排列,取前c‑1=5的特征值为{λ1=1 .0465 ,λ2=

0.9903,λ3=0.8753,λ4=0.6075,λ5=0.4115},所对应的特征向量是把最大

的特征值λ1对应的特征向量作为鉴别向量矩阵的第一个列向量;S4.6,使用拉格朗日数乘法并结合约束条件和对特征

方程进一步计算得:其中,β为QSft‑1Sfb的特征值,是相应的特征向量;I

是6×6的单位矩阵,D是鉴别向量矩阵。6.根据权利要求5所述的一种模糊加权鉴别信息提取的黄山毛峰等级鉴定方法,其特征在于,计算得到的鉴别向量矩阵D如下:

7.根据权利要求1或6所述的一种模糊加权鉴别信息提取的黄山毛峰等级鉴定方法,其特征在于,所述步骤S5的实现方法包括:将S4.1的预测样本投影至鉴别向量矩阵D的鉴别向量上,获得经过特征提取后的预测样本并对其进行分类。8.根据权利要求1或7所述的一种模糊加权鉴别信息提取的黄山毛峰等级鉴定方法,其特征在于,针对预测样本进行分类时采用的方法是K近邻分类算法。